制定杠桿零件加工工藝設(shè)計(jì)Φ10孔的鉆床夾具

制定杠桿零件加工工藝設(shè)計(jì)10孔的鉆床夾具,制定,制訂,杠桿,零件,加工,工藝,設(shè)計(jì),10,鉆床,夾具 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目：制定杠桿零件加工工藝，設(shè)計(jì)10孔的鉆床夾具 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械電子工程 班 級(jí)： 12-3 學(xué) 號(hào)： 1230120329 姓 名： 周愛(ài)國(guó) 指導(dǎo)教師： 張中然 機(jī)械工程系 2015年11月21日目錄序言- 1 -一 零件的分析- 2 -1.1零件的作用- 2 -1.2零件的工藝分析- 2 -二 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)- 3 -2.1確定毛坯的制造形式- 3 -2.2基面的選擇- 3 -2.3.工件表面加工方法的選擇及制定工藝路線- 5 -2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定- 6 -2.5 確定切削用量及基本工時(shí)- 8 -三 夾具設(shè)計(jì)- 14 -3.1問(wèn)題的提出- 14 -3.2設(shè)計(jì)方法和步驟- 14 -3.3夾緊裝置的設(shè)計(jì)- 18 -3.4導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)及其他裝置結(jié)構(gòu).- 21 -3.5確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸，公差配合- 22 -3.6夾具精度分析與計(jì)算- 23 -總結(jié)- 24 -參考文獻(xiàn)- 25 - 26 -序言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。杠桿零件加工工藝，設(shè)計(jì)10孔的鉆床夾具是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。一 零件的分析1.1零件的作用題目所給的零件是杠桿結(jié)構(gòu)零件，此零件的作用是支撐、固定，傳遞扭矩，幫助改變機(jī)床工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向，要求零件的配合符合要求。1.2零件的工藝分析杠桿的30H7孔的軸線和兩個(gè)端面有著垂直度的要求。現(xiàn)分述如下：本夾具用于立式銑床上，加工44凸臺(tái)端面。工件以30H7孔及端面和水平面底、10的凸臺(tái)分別用定位銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)完全定位。銑44端面時(shí)為了防止加工時(shí)變形，采用螺旋輔助支承與工件接觸后，用螺母鎖緊。要加工的主要工序包括：粗精銑寬度為44的上下平臺(tái)、鉆10的孔、粗精銑30 H7的上下表面。 加工要求有：44的平臺(tái)的表面粗糙度各為Ra6.3um（上平臺(tái)）、Ra3.2um（下平臺(tái)）、30H7的孔為Ra3.2um。杠桿有過(guò)渡圓角為R5，其他的過(guò)渡圓角為R3，其中主要的加工表面是30H7得端面，要用游標(biāo)卡尺檢查。二 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2.1確定毛坯的制造形式零件的材料是模鍛。模鍛是利用模具使坯料變形而獲得鍛件的鍛造方法。模鍛與自由鍛相比,具有生產(chǎn)率高,鍛件外形復(fù)雜,尺寸精度高,表面粗糙度值小,加工余量小等優(yōu)點(diǎn),但模鍛件質(zhì)量受設(shè)備能力的限制一般不超過(guò)150kg,鍛模制造成本高。模鍛適合中小鍛件的大批量生產(chǎn)。模鍛方法較多,常用的有錘上模鍛?？紤]到零件在工作中處于潤(rùn)滑狀態(tài)，采用潤(rùn)滑效果較好的模鍛。由于年生產(chǎn)量很高，達(dá)到了大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，模鍛加工的表面要求質(zhì)量高，故可以采用質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的模鍛加工，便于模鍛加工工藝過(guò)程，而且還可以提高生產(chǎn)率。查參考文獻(xiàn)得：各加工表面表面總余量、加工表面、基本尺寸、加工余量等級(jí)、加工余量數(shù)值說(shuō)明 2.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。1、粗基準(zhǔn)選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱(chēng)、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。對(duì)于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為44的肩面表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用壓板對(duì)肩臺(tái)進(jìn)行加緊，利用一組V型塊支承44的外輪廓作主要定位，以消除以消除z、z、y、y四個(gè)自由度。再以一面定位消除x、x兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,就可加工30H7的孔。2、 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。以基準(zhǔn)面A及另外兩側(cè)面作為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的計(jì)算，在此不再重復(fù)。 對(duì)于本零件而言，按照精基準(zhǔn)的選擇原則，主要考慮到基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，和便于裝夾，采用30H7的孔作為精基準(zhǔn)。2.3.工件表面加工方法的選擇及制定工藝路線(1) 工件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有個(gè)圓、內(nèi)孔、端面、車(chē)槽等，材料為45鋼。參考機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.46、表1.47、表1.48實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3-5、表3-6、表3-8、表3-31 等，其加工方法選擇如下： 130 H7mm內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT7IT8，表面粗糙度為1.6 ，采用鉆擴(kuò)鉸精鉸的加工方法，倒角用車(chē)刀加工。 244 mm外圓面：公差等級(jí)為IT6IT7，表面粗糙度為0.4 ，采用粗車(chē)精車(chē)磨削的加工方法。 3.10mm的孔：未注公差等級(jí),根據(jù)GB180079 規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為6.3 ，采用的加工方法為鉆削。 4.20mm的外圓面：未注公差等級(jí),根據(jù)GB180079 規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為6.3 ，采用的加工方法為鉆削。(2) 制定工藝路線制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以志用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。工序01：鍛造工序02：退火，去應(yīng)力工序03：銑44上端面，銑10上端面工序04：將25的孔擴(kuò)到29.5，鉸29.5的孔到30H7工序05：鉆10孔用專(zhuān)用夾具定位，鉸10孔工序06：銑臺(tái)階面采用一面兩孔定位工序07：銑44外圓面，銑10外圓面工序08：銑44下端面，銑10下端面工序09：去毛刺 工序10：檢驗(yàn)至圖紙要求工序11：入庫(kù)2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 支架材料為45鋼、 由于零件不算是比較的復(fù)雜，所以這里采用鑄件，中大批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用鑄造成型。這對(duì)于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序及毛坯尺寸如下： 1.44 mm外圓表面，此外圓表面為IT6級(jí)，參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)1.確定各工序尺寸及加工余量工序名稱(chēng)工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精磨外圓0.2440.01244 精車(chē)外圓0.445.20.026 45.2半精車(chē)外圓1.445.60.145.6粗車(chē)外圓3470.347毛坯5501.050220mm外圓表面，參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量工序名稱(chēng)工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精車(chē)外圓0.5200.24半精車(chē)外圓1.52050.30粗車(chē)外圓4220.6毛坯6261.63孔30H7mm，參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量工序名稱(chēng)工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精鉸0.1300.04520鉸孔0.229.50.08429.5擴(kuò)孔1.727.50.127.5鉆孔1825+0.625毛坯2004孔10m，參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量工序名稱(chēng)工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精鉸0.1100.02510鉸孔0.29.50.0649.5擴(kuò)孔1.47.50.17.5鉆孔85+0.35毛坯1002.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序01：鍛造工序02：退火，去應(yīng)力工序03：銑44上端面，銑10上端面 工步一：粗銑44上端面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4003）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：精銑44上端面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4003）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：粗銑10上端面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取5003）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步四：半精銑10上端面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取5003）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序04：將25的孔擴(kuò)到29.5，鉸29.5的孔到30H7工步一：粗車(chē)25孔至27.5 選擇內(nèi)孔車(chē)刀1） 車(chē)削深度， ap=1.0mm。2）機(jī)床功率為7.5kw。查切削手冊(cè)f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊(cè)表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊(cè)表3.8，壽命T=180min4） 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車(chē)床車(chē)床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為PcmPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(15+1+3)/（4750.16）min=0.250min。工步二：半精車(chē)27.5孔至29.5 選擇內(nèi)孔車(chē)刀1） 車(chē)削深度， ap=0.4mm。2）機(jī)床功率為7.5kw。查切削手冊(cè)f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊(cè)表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊(cè)表3.8，壽命T=180min4） 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車(chē)床車(chē)床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為PcmPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=0.4mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(15+0.4+3)/（4750.16）min=0.242min。工步三：精車(chē)29.5孔至30H7 選擇內(nèi)孔車(chē)刀1） 車(chē)削深度， ap=0.1mm。2）機(jī)床功率為7.5kw。查切削手冊(cè)f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊(cè)表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊(cè)表3.8，壽命T=180min4） 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車(chē)床車(chē)床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為PcmPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=0.1mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(15+0.1+3)/（4750.16）min=0.238min。工序05：鉆10孔用專(zhuān)用夾具定位，鉸10孔工序06：銑臺(tái)階面采用一面兩孔定位工序07：銑44外圓面，銑10外圓面工序08：去毛刺工序09：檢驗(yàn)至圖紙要求工序10：入庫(kù)三 夾具設(shè)計(jì) 由于生產(chǎn)類(lèi)型為成批，大批量生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，故要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。由指導(dǎo)老師的分配工序05：粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)10孔的鉆床夾具。3.1問(wèn)題的提出 本次設(shè)計(jì)選擇設(shè)計(jì)工序：鉆擴(kuò)鉸孔10的夾具。該工序加工的精度要求較高，粗糙度要求0.8。工序基準(zhǔn)為底面。需要保證的尺寸要求：保證孔10中心與孔30距離。兩孔中心距60mm。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足這些要求，并保證較高的生產(chǎn)效率，還應(yīng)該考慮夾具零件制造的工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，加工過(guò)程中夾具的操作應(yīng)方便，定位加緊穩(wěn)定可靠，夾具體應(yīng)該有較好的剛性。3.2設(shè)計(jì)方法和步驟3.2.1.夾具類(lèi)型的確定 由設(shè)計(jì)任務(wù)及條件可知，工件的外形輪廓尺寸小，重量輕，加工要求不高,生產(chǎn)批量不大。因此，設(shè)計(jì)的夾具不宜復(fù)雜，在保證質(zhì)量和提高生產(chǎn)率的前提下，盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，做到經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)被加工部位 的分布情況，擬采用翻轉(zhuǎn)式鉆夾具(快換鉆套)。3.2.2.定位裝置的設(shè)計(jì)(1) 確定定位方案A.定位方案分析 根據(jù)圖紙要求，為保證加工質(zhì)量，在工件上鉆孔，工序基準(zhǔn)應(yīng)該與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相同。本工序的加工要求是孔10與孔30及保證兩空的距離60。兩空的精度和距離由鉆模板保證。而余下的就由定位方案決定，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合。B.根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其定位方案有兩種： 方案一：如圖4-3所示，以30H7孔及一組合面(K面與10孔下端面組合)為定位面，限制工件的五個(gè)自由度，以10孔端外緣毛胚一側(cè)為防轉(zhuǎn)定位面，限制工件Z自由度。該方案由于尺寸60mm的公差大,定位不穩(wěn)定，定位誤差大。 方案二：如圖4-4所示，以孔30H7及端面K定位，限制工件5個(gè)自由度，為增強(qiáng)剛性，在10孔下端，增設(shè)一輔助支承.由于定位精度未受尺寸60mm的影響，定位誤差小。圖3-1 零件圖比較上述兩個(gè)方案，方案二為最佳方案。(2)選擇定位元件 1)選用帶臺(tái)階面的定位銷(xiāo)，作為30H7孔及其端面定位的定位元件(見(jiàn)夾具總圖4-8)，其結(jié)構(gòu)和尺寸按要求確定。 2)以10孔端面外緣定位，采用的定位元件有兩種形式(如圖4-5所示):選用可調(diào)支承釘作為以10孔外緣定位的定位元件，其結(jié)構(gòu)和尺寸按表3-19和表3-20確定，它可限制Z自由度。該方案可克服毛胚精度對(duì)定位精度的影響，在使用過(guò)程中根據(jù)每批毛胚的精度進(jìn)行調(diào)整，結(jié)構(gòu)如圖4-5(a)所示。采用移動(dòng)形塊為定位元件，如圖4-5(b)所示,限制了Z自由度，其定位精度不受毛胚精度的影響，但受夾具結(jié)構(gòu)限制，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布局較難。形塊除定位作用外，還有夾緊作用，根據(jù)本工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，易引起工件的變形。 比較上述兩種形式，確定采用第一種形式，如圖3-2，3-3所示。圖3-2 支撐釘定位圖3-3 V形塊定位(3) 定位誤差分析計(jì)算 A.定位誤差分析 定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對(duì)夾具設(shè)計(jì)中采用的定位方案，只可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置工差的三分之一，或滿足裝夾對(duì)定過(guò)程T，即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。 對(duì)于本次設(shè)計(jì)的夾具，需要保證的尺寸要求：保證孔30底面與孔10底面垂直距離為10mm，其中兩孔中心距由鉆模板強(qiáng)兩鉆套的中心距保證。孔與底面的距離靠鉆模板與C型定位支承保證，尺寸都是以工件底面為基準(zhǔn)的，基準(zhǔn)不重合誤差為0。 B.定位誤差分析計(jì)算 1)加工10，要求保證中心距尺寸60mm及兩孔軸線平行度0.30mm。 計(jì)算中心距尺寸60mm定位誤差為 =B+V 由圖4-4可知，B=0。 基準(zhǔn)位移誤差V等于定位銷(xiāo)與定位孔的最大間隙值Xmax,銷(xiāo)孔配合代號(hào)為30H7,30H7為30,30g6為30,于是 Xmax=Dmax-dmin=30.02130.98=0.041mm D=Y=Xmax=0.041mm其中：G=0.4mm D允=1/3G=0.13mm則 DD允 該定位方案滿足要求。 計(jì)算10與30H9兩孔軸線的平行度定位誤差。同理 D=B+Y，B=0 由基準(zhǔn)位位移誤差定義可知 Y=1+21是定位銷(xiāo)圓柱部分與臺(tái)階面的垂直度誤差。由于此兩表面是在一次安裝中加工出的，其誤差很小，也是可忽略不計(jì)2=0。因此 D=B+Y=0 定位誤差的允許值D允=1/3G=1/3*0.3=0.10（mm)顯然 DD允 因而該定位方案也能滿足兩孔軸線平行度0.3mm的加工要求。3.3夾緊裝置的設(shè)計(jì)3.3.1.夾緊機(jī)構(gòu)根據(jù)加緊方向原則 （1），夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置 （2），夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能??； （3），夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。根據(jù)夾緊力作用點(diǎn)的原則 （1），夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)夾具定位支承元件或位于支承元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)； （2），夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)在工件較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有事時(shí)可采用增大工件受力面積或合理布局夾緊點(diǎn)位置等來(lái)實(shí)施實(shí)現(xiàn)； （3），夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減少工件的夾緊力，防止加工過(guò)程產(chǎn)生振動(dòng)。 根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點(diǎn)及定位方式，確定夾緊方式，通過(guò)前面工序加工出的30孔用拉桿夾緊，方向水平向右，這樣能保證主要定位基準(zhǔn)面與定位原件的良好接觸。3.3.2.夾緊力的計(jì)算 （1）加工10時(shí)受力分析如圖3-4所示，加工時(shí)，鉆削軸向力F與夾緊力F1同向，作用在定位支承上，而鉆削扭距T1則有使工件緊靠于可調(diào)支承之勢(shì)，所用鉆頭直徑小，切削力矩不大。因此，對(duì)加工此孔來(lái)說(shuō)，夾緊是可靠的，不必進(jìn)行夾緊力校核。圖3-4 加工10孔時(shí)工件受力圖1）鉆削軸向力F F=9.81Cd設(shè)f=0.25mm，已知d0=11mm其余參數(shù)查文獻(xiàn)5得：F=9.8161.2110.250.70.866=2167.15（N）2）鉆削力距T2 T=9.81=9.810.0311110.250.866=9.866（Nm）3）使工件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)距T3和使工件翻轉(zhuǎn)的力距M0 T3=FL M0=F0L1式中：F0為翻轉(zhuǎn)力，F(xiàn)0=T2/L1，L1為翻轉(zhuǎn)力臂，L1=L=d0/2D0/2得T3=FL=2167.150.015=32.51（Nm） M0=F0L1=9.866/0.011（0.015+0.011/2-0.040/2）=0.48（Nm）4）防轉(zhuǎn)夾緊力F3和防轉(zhuǎn)夾緊力F3根據(jù)力學(xué)平衡原理，由圖4-7知：F3fr+2FnfrKT3 F3D/2FM0其中，r為當(dāng)量摩檫半徑，查表3-3得：r=1/3(D1-D3/D1-D)=1/3(0.04-0.028/0.04-0.028)=0.018(mm)得：F3=KT3/2rf=1.532.51/20.0180.15=9.30.56(N)F3=2KM0/D=21.50.48/0.028=51.42(N)5)夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊為F3。 根據(jù)初步選用螺栓直徑為M12mm,由參考文獻(xiàn)9查得，采用M12的螺栓十，許用夾緊力F3=5800N。F3F3”，顯然M12螺栓無(wú)法滿足要求?，F(xiàn)改用M16螺栓，許用夾緊力F3=10500N，F(xiàn)3F3”。M16螺栓可滿足夾緊要求，同時(shí)，M16螺母的最大直徑也小于定位孔30H7的尺寸，不妨礙工件的裝卸。3.4導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)及其他裝置結(jié)構(gòu). 3.4.1.加工10孔導(dǎo)向裝置的確定 導(dǎo)向裝置主要是鉆模板，導(dǎo)向元件是鉆套，加工中需要鉆擴(kuò)鉸3個(gè)工步，為減少裝夾時(shí)間，減少輔助時(shí)間。為適應(yīng)鉆、擴(kuò)、鉸的要求，現(xiàn)選用快換鉆套及與之相適應(yīng)的襯套，它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由表357和表358選取具體尺寸如表31所示。 表31 快換鉆套及襯套尺寸名稱(chēng)內(nèi)經(jīng)外徑快換鉆套10(E7)15(k6)襯套15(F7)22(n6)鉆套端面至加工面間的距離一般?。?.31）d(d為鉆頭直徑），取8mm.3.4.3.其他裝置的確定 為便于排屑，輔助支承采用螺旋套筒式；為便于夾具的制造和維修，鉆模板與夾具體的聯(lián)接采用裝配式。夾具體采用開(kāi)式，使加工、觀察、清理切屑均方便。3.5確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸，公差配合 夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸，公差配偶和是根據(jù)教材、有關(guān)資料，手冊(cè)規(guī)定的原則和方法確定的，本例的技術(shù)要求和公差配合如下：3.5.1.技術(shù)要求 定位元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長(zhǎng)上為0.03mm。 導(dǎo)向元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長(zhǎng)上為0.05mm 導(dǎo)向元件（件11）與夾具底面（F）的平行度誤差允許值為0.05mm3.5.2.公差配合 （1）10孔鉆套，襯套，鉆模板上內(nèi)孔之間的配合代號(hào)及精度分別為： 26H7/n6（襯套鉆模板） 18H7/g6(鉆套襯套) （2）其余部分的公差配合代號(hào)及精度如圖4-8所示。3.6夾具精度分析與計(jì)算 由圖4-1可知，所設(shè)計(jì)夾具需保證的加工要求有：尺寸（150.25）mm，尺寸60mm，尺寸14mm及10孔和30H7孔軸線間平行度誤差0.30mm等四項(xiàng)。其中尺寸14mm和尺寸（150.25）mm要求較低，不必驗(yàn)算，其余各項(xiàng)精度要求分別驗(yàn)算如下：尺寸60mm；定位誤差D，由前計(jì)算可知D=0.041mm；定位元件對(duì)底面的垂直度誤差A(yù)=0.03mm；鉆套與襯套間的最大配合間隙T1=0.033mm；襯套孔的距離公差T2=0.1mm；襯套軸線對(duì)底面（F）的垂直度誤差為T(mén)3=0.05mm；麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙X=0.050；有式3-2可得：J=D+A+T1+T2+T3+X=0.0412+0.03+0.033+0.1+0.05+0.050=0.1312/3G=2/3X0.4=0.26因而夾具能保證尺寸這項(xiàng)加工要求。 同理可完成10孔軸線對(duì)25H7孔軸線的平行線誤差為0.30mm的精度校核。 由于夾具設(shè)計(jì)的各部分分析與計(jì)算已進(jìn)行，結(jié)果符合要求，可繪制正式的總裝配圖?？偨Y(jié)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門(mén)科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來(lái)，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專(zhuān)業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來(lái)完成本次設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專(zhuān)業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)； 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。這次設(shè)計(jì)雖然順利完成了，也解決了許多問(wèn)題，也碰到了許多問(wèn)題，老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解。同時(shí)，在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識(shí)，在此我表示深深的感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！參考文獻(xiàn)1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1983年4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1990年5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997年